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卫星网络仿真是对卫星网络进行优化设计、性能分析、效能评估的有效途径。本文针对卫星网络的建模与仿真开展了如下工作:
围绕卫星网络的建模问题,本文在分析卫星网络组成结构和运行特点的基础上,建立了卫星的轨道运行、平台状态、有效载荷模型;针对不同组网模式建立了结构模型;综合考虑卫星的状态参数和空间环境对链路的影响建立了链路模型;基于物理信道、网络层、传输层三个层次建立了通信模型,并讨论了各仿真模型的组成、适应性和可扩展性。
在建模基础上,设计了基于HLA的卫星组网仿真系统总体架构,给出了仿真联邦对象模型的详细设计与具体实现方式,设计了仿真运行流程和系统接口,并进行了仿真实验,验证了仿真模型的正确性和有效性,并进一步分析了HLA在进行面向服务扩展时的适用性,给出了利用XMSF体系结构对其进行扩展的必要性和研究思路。
通过对可扩展的建模与仿真框架(XMSF)特别是面向服务的体系结构(SOA)和仿真服务总线(SSB)的讨论,针对研究卫星网络上层应用的需要,设计了基于XMSF/HLA双层体系结构的原型系统,重点研究了基于web的C/S交互通讯模式和仿真服务总线运行模式。该系统结构支持对HLA的“web化”扩展,并可跨平台、跨语言共享,易于理解和实现。